package zuo.algo.c03;

import zuo.algo.util.SortUtils;

import java.util.Arrays;

/**
 * 01:01-小和问题-归并排序扩展
 * 在一个数组中，每一个数左边比当前数小的数累加起来，叫这个数组的小和，求一个数组的小和。
 * 例：[1, 3, 4, 2, 5]
 * 1左边比1小的数：没有;3左边比3小的数：1;4左边比4小的数：1、3;2左边比2小的数：1;5左边比5小的数：1、3、4、2
 * 所以小和为：1+1+3+1+1+3+4+2
 */
public class SmallSum {

    public static int smallSum1(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length < 2) {
            return 0;
        }
        int res = 0;
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            for (int j = i - 1; j >= 0; j--) {
                if (arr[j] < arr[i]) {
                    res += arr[j];
                }
            }
        }
        return res;
    }

    public static int smallSum2(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length < 2) {
            return 0;
        }
        return process(arr, 0, arr.length - 1);
    }

    private static int process(int[] arr, int begin, int end) {
        if (end <= begin) {
            return 0;
        }
        int mid = begin + (end - begin) / 2;
        int left = process(arr, begin, mid);
        int right = process(arr, mid + 1, end);
        int merge = merge(arr, begin, mid, end);
        return left + right + merge;
    }

    private static int merge(int[] arr, int begin, int mid, int end) {
        int res = 0;
        int[] tempArr = new int[end - begin + 1];
        int idx = 0, idx1 = begin, idx2 = mid + 1;
        while (idx1 <= mid && idx2 <= end) {
            if (arr[idx1] < arr[idx2]) {
                int val = arr[idx1++];
                res += (val * (end - idx2 + 1));
                tempArr[idx++] = val;
            } else {
                tempArr[idx++] = arr[idx2++];
            }
        }
        while (idx1 <= mid) {
            tempArr[idx++] = arr[idx1++];
        }
        while (idx2 <= end) {
            tempArr[idx++] = arr[idx2++];
        }
        idx1 = begin;
        for (idx = 0; idx < tempArr.length; idx++) {
            arr[idx1++] = tempArr[idx];
        }
        return res;
    }

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            int[] arr = SortUtils.getRandomArr(100, 100);
            int[] temp = Arrays.copyOf(arr, arr.length);
            int sum1 = smallSum1(arr);
            int sum2 = smallSum2(arr);
            if (sum1 != sum2) {
                throw new RuntimeException();
            }
        }
    }
}
